淺析深基坑支護變形控制設(shè)計

鄭蔚瑩

【摘要】當(dāng)今時代，各種建筑工程與日俱增，施工的種類越來越多施工技術(shù)也是日益豐富。建筑工程里面包含很多的技術(shù)種類，其中深基坑支護施工技術(shù)是起著重要保障作用的。做好基坑支護是工程良好實施的前提保障，這個技術(shù)一方面滿足了施工所需要的必需條件，另一方面還能增進建筑的整體穩(wěn)定性。不過深基坑在支護施工過程中經(jīng)常會發(fā)生變形，對變形進行有效的控制能夠提升建筑的整體質(zhì)量。所以本文就深基坑支護變形控制設(shè)計進行分析研究。

【關(guān)鍵詞】深基坑支護；變形；控制；設(shè)計

隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，城市化進程不斷加快，高層建筑的數(shù)量變得越來越多，開發(fā)以及利用地下空間已經(jīng)成為了一種必然的發(fā)展趨勢。與此同時基坑工程也在向著大深度發(fā)展，當(dāng)進行高層建筑施工的時候，在城市中心地帶開挖深基坑，由于本身的場地就比較狹小，再加上周圍環(huán)境非常復(fù)雜，人流量巨大等因素的影響，基坑很容易發(fā)生變形，致使周邊的建筑設(shè)施發(fā)生破壞。所以深基坑在開挖過程中一定要控制好變形，利用基坑支護，由傳統(tǒng)的強度控制向變形控制設(shè)計進行轉(zhuǎn)變。

一、深基坑支護技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和技術(shù)要求

（一）深基坑支護施工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

建筑業(yè)在我國這幾年中有著迅猛的發(fā)展，伴隨著建筑業(yè)的發(fā)展，深基坑支護技術(shù)也得到了很多的應(yīng)用。剛開始是技術(shù)不成熟的，在不斷應(yīng)用過程中，深基坑支護施工技術(shù)在被不斷的改進和完善的過程中逐步演化成了一套科學(xué)的施工體系。在目前我國的建筑工程施工中，應(yīng)用比較廣泛的深基坑支護技術(shù)包括三種，分別是：拍樁支護、攪拌樁支護以及土釘支護三種。土釘墻和攪拌樁技術(shù)的定義有些相類似，就是指在5m以內(nèi)的深基坑工程中應(yīng)用最頻繁的技術(shù)。不過相比于土釘墻技術(shù)，攪拌樁支護技術(shù)還具有它所不具有的優(yōu)點，攪拌樁技術(shù)除了能夠擋住泥土之外還能夠很好的控制住水勢，很好的保護地下工程建筑的安全性，一般情形下，土釘墻技術(shù)所使用的情形，適合比攪拌樁技術(shù)要求稍微低一些的工程建筑上。

（二）技術(shù)要求

第一、在面對不同的建筑工程時，要充分考慮各個層面，選擇最佳的支護技術(shù)，以便做到最好的效果，這樣既省時又省力，還能保障施工過程的安全性。

第二、地下施工時，首先要測量建筑物的占地面積、所處地形的地質(zhì)條件、地下水位情況等，根據(jù)綜合的情況選擇適合的支護施工技術(shù)，以達到最好施工效果。

第三、深基坑支護施工技術(shù)的作用是多方面的，我們應(yīng)用它所想要達到的效果也是多層次的，該項技術(shù)的實施要充分滿足工程的順利實施，同時還要起到防水的功效。

二、基坑變形的影響因素以及控制標(biāo)準(zhǔn)

（一）基坑變形的影響因素

第一、支護結(jié)構(gòu)的剛度。增大支護結(jié)構(gòu)的剛度時能夠有效的減少圍護結(jié)構(gòu)發(fā)生的水平位移大小，不過它的作用會隨著剛度增加而變得越來越不顯著。在基坑支護變形控制設(shè)計時一定要確定一個合理的支護結(jié)構(gòu)剛度，確保圍護結(jié)構(gòu)發(fā)生的水平位移在接受范圍之內(nèi)。

第二、支護結(jié)構(gòu)的入土深度。當(dāng)插入土地的深度比較小時，墻體的位移會隨著插入深度的增加急速下降，當(dāng)達到一定深度之后這種效果就變得不是很顯著。說明擋墻的插入深度存在一個臨界點，所以確定好這一臨界點能夠避免浪費。

第三、錨桿的剛度。錨桿的剛度對圍護結(jié)構(gòu)的水平位移具有顯著的影響，剛度過小時圍護結(jié)構(gòu)的水平位移會比較大，在一定的范圍內(nèi)提升錨桿的剛度能夠有效減少圍護結(jié)構(gòu)的水平位移大小。

第四、基坑開挖過程中存在的時空效應(yīng)。深基坑在開挖過程中，坑內(nèi)外土體的應(yīng)力會不斷發(fā)生變化，其中圍護墻體的受力情況以及和土體性狀有關(guān)的指標(biāo)也會隨著開挖進程不斷的發(fā)生變化。基坑的變形會隨著開挖的繼續(xù)不斷發(fā)生著變化；基坑變形和基坑的暴露時間也有很大的關(guān)系。

第五、支撐預(yù)應(yīng)力大小。在一定范圍之內(nèi)增加預(yù)應(yīng)力能夠使支撐緊抵支護結(jié)構(gòu)，從而防止支護結(jié)構(gòu)出現(xiàn)松弛，此外外向增加支撐力的話還能夠減少基坑在開挖過程產(chǎn)生的剪應(yīng)力。

（二）基坑變形的相關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)

第一、地表建筑物。地表的建筑物對于沉降的反應(yīng)是比較敏感的，地面建筑物遭到破壞的一個非常重要的原因就是差異沉降。就拿一般的民用建筑物來講，在外墻的相對傾斜達到1/300時，就會出現(xiàn)開裂情況，一般超過1/500之后建筑就會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞。

第二、地下管線。這里所講的地下管線包括的種類有很多，主要有路燈線路、電纜、熱力管、自來水管、通信光纜以及交通信號線路等。不同類型的地下管線所允許的變形程度也是不同的，它和外徑、管節(jié)長度、基礎(chǔ)型式等各方面都有關(guān)系，最主要的影響因素其實是接頭構(gòu)造。判斷管線是否安全主要是依據(jù)管線的曲率半徑，也就是說當(dāng)變形引起的曲率半徑小于允許值的話，管線則是安全的。

三、深基坑支護變形控制設(shè)計

（一）變形控制技術(shù)

在選擇變形控制技術(shù)時一定要根據(jù)具體工程的特點進行選擇，具體可以從以下幾個方面入手：增加支護結(jié)構(gòu)強度以及支撐入土的深度；對周邊環(huán)境采用抵抗變形的措施；增加支護結(jié)構(gòu)的剛度；對于軟土基，可以進行上體加固；最后還需要充分考慮時空效應(yīng)的影響，設(shè)計科學(xué)合理的開挖方式。

（二）變形控制設(shè)計的依據(jù)

支護結(jié)構(gòu)在進行變形設(shè)計時所依據(jù)的依據(jù)主要有基坑的幾何尺寸、基坑周邊的水文地質(zhì)條件、承受的荷載大小等，在此基礎(chǔ)上設(shè)計依據(jù)還包括以下幾個方面：要嚴(yán)格按照投資和工期的具體要求，盡可能減少造價；周圍環(huán)境對基坑變形的要求，保證周圍建筑物所發(fā)生的變形在可接受范圍內(nèi)；滿足技術(shù)的可靠性要求。

（三）變形控制設(shè)計的基本內(nèi)容

對深基坑支護進行變形控制設(shè)計是對支護結(jié)構(gòu)變形的驗算，保證能夠滿足強度要求、在環(huán)境允許的范圍內(nèi)，進行動態(tài)設(shè)計、變形預(yù)測分析以及變形控制等。變形控制的對象主要包括支護結(jié)構(gòu)自身還包括地下管線、道路以及周邊的建筑等。

四、結(jié)語

隨著我國城市化建設(shè)步伐的不斷加快，城市建設(shè)中的高樓大廈也層出不窮，當(dāng)然這些高樓的建成離不開地下工程的施工。在進行地下建筑工程施工時，通常應(yīng)用最頻繁的就是深基坑支護施工技術(shù)，該項技術(shù)的提高和發(fā)展對于地下工程完成的程度具有良好的促進作用。在不同的地下工程建筑中，深基坑技術(shù)也是具有多樣性的，面對不同的工程選擇對深基坑技術(shù)是非常必要的。

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